第3章矿床开拓.pdf

2009-11-41 第第2 2章矿床露天开拓章矿床露天开拓 Surface Development 本章内容本章内容 1. 概述概述 2. 公路开拓公路开拓 3. 铁路开拓铁路开拓 4. 胶带运输开拓胶带运输开拓 5. 平硐溜井开拓平硐溜井开拓 6. 斜坡道提升机开拓斜坡道提升机开拓 7. 开拓方法的选择开拓方法的选择 8. 掘沟工程掘沟工程 2009-11-42 第一节概述第一节概述 αα ββ 矿体矿体边坡角边坡角金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-43 金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-44 1.矿床露天开拓的概念1.矿床露天开拓的概念矿床露天开拓就是开辟矿床露天开拓就是开辟地面地面与露天采矿场与露天采矿场各开采台阶之间各开采台阶之间的矿岩运输通路，以此保证露天的矿岩运输通路，以此保证露天采矿场与受矿点采矿场与受矿点、、废石场废石场和和工业厂区工业厂区的运输联系，并及时的运输联系，并及时准备准备出新的工作水平。出新的工作水平。 2. 矿床露天开拓的研究内容2. 矿床露天开拓的研究内容是什么是什么总的说，是研究和解决矿床开拓总体规划和矿山工程的合理发展。总的说，是研究和解决矿床开拓总体规划和矿山工程的合理发展。具体的说包括两个方面具体的说包括两个方面 ① 开拓坑线的布置形式坑线的形式、位置、数量① 开拓坑线的布置形式坑线的形式、位置、数量 ② 建立合理开发矿床的运输系统② 建立合理开发矿床的运输系统 3. 露天矿山的分类3. 露天矿山的分类依据矿床埋藏条件和开拓布线方式，分为依据矿床埋藏条件和开拓布线方式，分为 ① 山坡露天矿② 凹陷露天矿① 山坡露天矿② 凹陷露天矿金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-45 4. 矿床露天开拓在露天开采设计中地位4. 矿床露天开拓在露天开采设计中地位是带有全局性的问题，对矿山规划和合理开发有重要影响。 ① 开拓系统受圈定境界的影响 ② 开拓系统影响基建工程量、基建投资和基建时间 ③ 影响矿山生产能力、矿石损失与贫化和矿石生产成本 ④ 影响生产的可靠性、均衡性是带有全局性的问题，对矿山规划和合理开发有重要影响。 ① 开拓系统受圈定境界的影响 ② 开拓系统影响基建工程量、基建投资和基建时间 ③ 影响矿山生产能力、矿石损失与贫化和矿石生产成本 ④ 影响生产的可靠性、均衡性 5. 矿床开拓方案设计的基本要求5. 矿床开拓方案设计的基本要求 ① 结合开采工艺系统和开采程序合理选择矿床开拓方案 ② 使设计矿山建设速度快，并满足矿石产量和质量要求 ③ 投产早，达产快，基建时间短、投资省，生产费用低 ① 结合开采工艺系统和开采程序合理选择矿床开拓方案 ② 使设计矿山建设速度快，并满足矿石产量和质量要求 ③ 投产早，达产快，基建时间短、投资省，生产费用低 ④④ 尽量采用先进技术和设备尽量采用先进技术和设备，，提高技术可靠性提高技术可靠性/生产效率生产效率金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-46 6. 影响开拓方案设计的主要因素6. 影响开拓方案设计的主要因素 ① 地质地形条件① 地质地形条件地形地貌山坡露天矿还是凹陷露天矿山坡地形地貌山坡露天矿还是凹陷露天矿山坡/凹陷露天矿上部开拓，深部开拓，及其相互衔接矿床地质，水文地质，气候条件凹陷露天矿上部开拓，深部开拓，及其相互衔接矿床地质，水文地质，气候条件 ② 开采技术条件② 开采技术条件矿山规模，开采程序，露天采场尺度，生产工艺流程，设备类型及技术装备，矿区总平面布置矿山规模，开采程序，露天采场尺度，生产工艺流程，设备类型及技术装备，矿区总平面布置 ③ 经济因素③ 经济因素国家的经济政策，矿山建设投资，矿石生产成本，劳动生产率，矿山服务年限国家的经济政策，矿山建设投资，矿石生产成本，劳动生产率，矿山服务年限金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-47 7. 矿床露天开拓方法的分类7. 矿床露天开拓方法的分类 ★★ 1 以运输以运输/设备方式分类设备方式分类 ① 公路运输开拓① 公路运输开拓 ② 铁路运输开拓② 铁路运输开拓 ③ 胶带运输开拓③ 胶带运输开拓 ④ 平硐－溜井开拓④ 平硐－溜井开拓 ⑤ 斜坡道－提升机开拓⑤ 斜坡道－提升机开拓 ⑥ 联合开拓⑥ 联合开拓 ★★ 2 以开拓坑线位置分类以开拓坑线位置分类 ① 上盘开拓系统① 上盘开拓系统 ② 下盘开拓系统② 下盘开拓系统 ★★ 3 以开拓坑道布置形式分类以开拓坑道布置形式分类 ① 固定坑线开拓① 固定坑线开拓 ② 移动坑线开拓② 移动坑线开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-48 公路开拓公路开拓又称为汽车运输开拓，又称为汽车运输开拓，是国内外现代露天矿山应用最广泛的开拓方法是国内外现代露天矿山应用最广泛的开拓方法公路开拓坑线布置的影响因素公路开拓坑线布置的影响因素 ① 矿床埋藏条件① 矿床埋藏条件 ② 露天采矿场的空间参数② 露天采矿场的空间参数第二节公路开拓第二节公路开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-49 山坡露天矿单侧山坡端帮坑线布置山坡露天矿单侧山坡端帮坑线布置 1. 山坡露天矿开拓山坡露天矿开拓坑线布置形式坑线布置形式直进式，回返式，螺旋式直进式，回返式，螺旋式金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-410 金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓山坡露天矿开拓直进式公路开拓系统山坡露天矿开拓直进式公路开拓系统 2009-11-411 山坡露天矿坑线山坡露天矿坑线直进式直进式/回返式回返式布置适用条件布置适用条件 ① 相对运输高差不大；① 相对运输高差不大； ② 开采台阶数较少；② 开采台阶数较少； ③ 山坡展线条件好。③ 山坡展线条件好。山坡露天矿坑线开拓的特点山坡露天矿坑线开拓的特点从最低运输标高到最高开采台阶一次性修筑完成；从最低运输标高到最高开采台阶一次性修筑完成；随开采水平下降，上部开拓坑线逐渐消失，随开采水平下降，上部开拓坑线逐渐消失，运距越来越短运距越来越短运输效率提高，运费降低。运输效率提高，运费降低。金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-412 2. 凹陷露天矿开拓凹陷露天矿开拓开采条件矿体埋藏于露天开采境界封闭圈以下。开采条件矿体埋藏于露天开采境界封闭圈以下。坑线布置形式坑线布置形式 ①① 直进式用于端帮不稳定，矿体走向较长的矿山直进式用于端帮不稳定，矿体走向较长的矿山 ②② 回返式用于端帮不稳定，矿体走向较短的矿山回返式用于端帮不稳定，矿体走向较短的矿山 ③③ 螺旋式用于端帮稳定，矿体走向较短的矿山螺旋式用于端帮稳定，矿体走向较短的矿山 ④④ 联合开拓联合开拓坑线布置位置坑线布置位置 ①① 内部坑线开拓凹陷露天矿的开拓坑线内部坑线开拓凹陷露天矿的开拓坑线出入沟出入沟布布置在开采境界以内置在开采境界以内 ②② 外部坑线开拓凹陷露天矿的开拓坑线外部坑线开拓凹陷露天矿的开拓坑线出入沟出入沟布布置在开采境界以外置在开采境界以外凹陷露天坑线布置原则凹陷露天坑线布置原则 ①① 尽量减少回头曲线尽量减少回头曲线 ②② 下盘布置下盘布置金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-413 凹陷露天矿直进－回返式开拓凹陷露天矿直进－回返式开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓适用条件适用条件 ① 开采相对高差较大； ② 地形坡度较陡； ③ 直进式开拓展线困难 ① 开采相对高差较大； ② 地形坡度较陡； ③ 直进式开拓展线困难特点特点 ①适应性强； ②应用比较广 ③回头曲线多 ④最终边坡角变缓 ⑤增加附加剥岩量 ①适应性强； ②应用比较广 ③回头曲线多 ④最终边坡角变缓 ⑤增加附加剥岩量 2009-11-414 凹陷露天矿螺旋式开拓凹陷露天矿螺旋式开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓适用条件适用条件 ① 采场面积小 ② 长宽相差不大 ③ 同时开采水平数目少 ④ 采场四周围岩稳固 ① 采场面积小 ② 长宽相差不大 ③ 同时开采水平数目少 ④ 采场四周围岩稳固特点特点 ①没有回头曲线 ②扩帮工程量小 ③汽车运行条件好 ④线路通过能力大 ⑤扇形工作线生产组织复杂 ①没有回头曲线 ②扩帮工程量小 ③汽车运行条件好 ④线路通过能力大 ⑤扇形工作线生产组织复杂 2009-11-415 凹陷露天矿直进－回返－螺旋坑线联合开拓凹陷露天矿直进－回返－螺旋坑线联合开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-416 凹陷露天矿外部坑线开拓凹陷露天矿外部坑线开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓出入沟出入沟露天开采境界露天开采境界 2009-11-417 凹陷露天矿内部坑线开拓凹陷露天矿内部坑线开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓出入沟出入沟露天开采境界露天开采境界 2009-11-418 3. 公路开拓坑线的类型公路开拓坑线的类型 ① 固定线路① 固定线路坑线布置在凹陷露天矿开采境界内的最终边坡上。坑线布置在凹陷露天矿开采境界内的最终边坡上。特点特点矿山开采过程中位置不变；随开采水平下降，坑线不断增长；运距增加，运输效率降低，运输成本增高。矿山开采过程中位置不变；随开采水平下降，坑线不断增长；运距增加，运输效率降低，运输成本增高。开拓坑线布置形式开拓坑线布置形式直进式直进式展线最短；运输线路条件好；基建时间短展线最短；运输线路条件好；基建时间短回返式回返式需设置回头曲线，该路段上汽车运行速度低，影响运输效率；增加基建工程量需设置回头曲线，该路段上汽车运行速度低，影响运输效率；增加基建工程量螺旋式螺旋式布置于采场四周稳定边帮上；汽车运行速度均匀；转弯半径大，通视条件好。布置于采场四周稳定边帮上；汽车运行速度均匀；转弯半径大，通视条件好。金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-419 凹陷露天矿固定坑线位置凹陷露天矿固定坑线位置金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-420 固定坑线开拓矿山发展程序固定坑线开拓矿山发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 ① 掘进出入沟① 掘进出入沟 ② 掘进开段沟－横向布置 ② 掘进开段沟－横向布置 2009-11-421 固定坑线开拓矿山发展程序固定坑线开拓矿山发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 ③ 扩帮 ② 掘进开段沟－横向布置 ③ 扩帮 ② 掘进开段沟－横向布置 2009-11-422 固定坑线开拓矿山发展程序固定坑线开拓矿山发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 ① 掘进出入沟 ② 掘进开段沟－纵向布置 ① 掘进出入沟 ② 掘进开段沟－纵向布置 2009-11-423 固定坑线开拓矿山发展程序固定坑线开拓矿山发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 ② 掘进开段沟－纵向布置 ② 掘进开段沟－纵向布置 ③ 扩帮③ 扩帮 2009-11-424 螺旋式固定坑线开拓矿山工程发展程序螺旋式固定坑线开拓矿山工程发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓出入沟出入沟开段沟开段沟第一水平推进到边帮第一水平推进到边帮第二水平正常开采第二水平正常开采第三水平准备第三水平准备扩帮扩帮连接平台连接平台 2009-11-425 连接平台连接平台为什么要设置连接平台为什么要设置连接平台 ① 露天公路开拓坑线坡度较大① 露天公路开拓坑线坡度较大为缩短运距为缩短运距；； ② 载重汽车长距离上下坡，易发生事故；② 载重汽车长距离上下坡，易发生事故； ③ 为便于从开拓坑线向各采剥台阶布设运输线路。③ 为便于从开拓坑线向各采剥台阶布设运输线路。布设要求布设要求 ① 长度① 长度40 m～～60 m ② 坡度≯② 坡度≯3，平坡或缓坡，平坡或缓坡出入沟口出入沟口总出入沟是整个矿山的出入地方；总出入沟是整个矿山的出入地方；各开采水平出入沟位置是连接平台的斜坡道。各开采水平出入沟位置是连接平台的斜坡道。一个矿山可以有多个出入沟口，一个矿山可以有多个出入沟口，将增加附加基建工程量。将增加附加基建工程量。金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-426 多出入沟口多出入沟口金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓适用条件适用条件 ① 废石场位置比较分散 ② 要求空、重车顺向运行 ③ 矿山服务年限较长 ① 废石场位置比较分散 ② 要求空、重车顺向运行 ③ 矿山服务年限较长特点特点 ① 缩短了矿岩运输距离 ② 减少运输汽车数量 ③ 降低运营费用 ④ 各出入口可以相互补给 ⑤ 坑线增多，增加附加工程 ① 缩短了矿岩运输距离 ② 减少运输汽车数量 ③ 降低运营费用 ④ 各出入口可以相互补给 ⑤ 坑线增多，增加附加工程 2009-11-427 3. 公路开拓坑线的类型公路开拓坑线的类型 ② 半固定线路② 半固定线路位于露天矿内外的，作为山坡露天各开采水平分支线与粗破碎站、排土场、临时矿石堆场联系用的线路。位于露天矿内外的，作为山坡露天各开采水平分支线与粗破碎站、排土场、临时矿石堆场联系用的线路。特点特点使用年限较短；其作用随露天矿开采水平的下降而逐渐消失。使用年限较短；其作用随露天矿开采水平的下降而逐渐消失。 ③ 移动线路临时线路③ 移动线路临时线路移动坑线开拓时，出入沟随一侧工作帮的推进而移动，直到工作线推进到最终开采境界才在最终边帮上固定下来。移动坑线开拓时，出入沟随一侧工作帮的推进而移动，直到工作线推进到最终开采境界才在最终边帮上固定下来。特点特点基建时间短，矿山经济效益好；临时坑线不平整，汽车损耗大。基建时间短，矿山经济效益好；临时坑线不平整，汽车损耗大。出入沟位置出入沟位置采场内矿体上盘或下盘矿岩接触带处。采场内矿体上盘或下盘矿岩接触带处。金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-428 凹陷露天矿移动坑线位置凹陷露天矿移动坑线位置金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-429 移动坑线矿山工程发展程序移动坑线矿山工程发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-430 移动坑线矿山工程发展程序移动坑线矿山工程发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-431 移动坑线矿山工程发展程序移动坑线矿山工程发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-432 4. 公路开拓坑线布置的要求公路开拓坑线布置的要求 1 满足开采工艺和矿山总平面布置的要求；满足开采工艺和矿山总平面布置的要求； 2 保证各生产水平矿岩的运输畅通；保证各生产水平矿岩的运输畅通； 3 与各辅助生产工艺与各辅助生产工艺机修机修/仓库仓库/油库油库/炸药库炸药库形成形成一个完整的开拓系统；一个完整的开拓系统； 4 符合线路技术等级要求和相应设计技术规范；符合线路技术等级要求和相应设计技术规范； 5 充分发挥汽车运输的效率；充分发挥汽车运输的效率； 6 坑线尽量布置在工程、水文地质条件好地段；坑线尽量布置在工程、水文地质条件好地段； 7 露天采场新水平准备和既有坑线的联系畅通；露天采场新水平准备和既有坑线的联系畅通； 8 出入沟出口方向应与联络线路和固定线路同向。出入沟出口方向应与联络线路和固定线路同向。金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-433 选择固定线路时，选择固定线路时，为提高行车效率，减少坑线基建工程量，要求为提高行车效率，减少坑线基建工程量，要求对山坡露天矿对山坡露天矿尽量采用树枝式布置；尽量采用树枝式布置；回返式坑线避免线路进入采场内；回返式坑线避免线路进入采场内；线路布置尽可能平直，线路布置尽可能平直，减少弯道和回头曲线；减少弯道和回头曲线；上山公路通过采场时，上山公路通过采场时，要充分考虑爆破对线路的影响。要充分考虑爆破对线路的影响。金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-434 选择固定线路时，选择固定线路时，为提高行车效率，减少坑线基建工程量，要求为提高行车效率，减少坑线基建工程量，要求对凹陷露天矿对凹陷露天矿避免在高边坡部位布置回头曲线；避免在高边坡部位布置回头曲线；尽量不在深部设置回头曲线；尽量不在深部设置回头曲线；当生产规模很大，当生产规模很大，可设两个出口或双侧线路，可设两个出口或双侧线路，以分散运量，缩短运距。以分散运量，缩短运距。总出入沟位置总出入沟位置应考虑其与工业场地应考虑其与工业场地选厂贮矿场排土场修理场选厂贮矿场排土场修理场仓库等仓库等的相对位置，务求运输功最小，且减少的相对位置，务求运输功最小，且减少重车上坡线路重车上坡线路金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-435 5. 公路开拓的评价公路开拓的评价机动灵活机动灵活适于各种地形条件和矿山形式适于各种地形条件和矿山形式山坡和凹陷露天矿山坡和凹陷露天矿坡度大坡度大≯≯10 运输成本高运输成本高40～～60，元，元/Tkm 开采深度受到汽车的合理运距的影响开采深度受到汽车的合理运距的影响自卸式载重汽车运输合理运距≯自卸式载重汽车运输合理运距≯3km 自卸式电动轮汽车运输合理运距自卸式电动轮汽车运输合理运距5 km～～6 km 单一公路运输开拓的合理开采深度单一公路运输开拓的合理开采深度汽车载重量开采深度汽车载重量开采深度 40 t 80 m～～150 m 80 t～～120 t 200 m～～300 m 金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-436 第三节铁路开拓第三节铁路开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓铁路开拓分为铁路开拓分为准轨开拓准轨开拓 1435mm，用于大中型矿山，用于大中型矿山窄轨开拓窄轨开拓 1067mm，，1000mm，用于小型矿山，用于小型矿山特点特点开拓展线比汽车运输长开拓展线比汽车运输长转弯半径大，灵活性差转弯半径大，灵活性差掘沟工程量大、边帮附加剥岩大掘沟工程量大、边帮附加剥岩大新水面准备时间较长新水面准备时间较长适用条件适用条件 ① 生产能力大，采场面积比较大① 生产能力大，采场面积比较大 ② 地形简单，相对高差不大，运距远② 地形简单，相对高差不大，运距远 ③ 固定坑线开拓－直进式③ 固定坑线开拓－直进式, 折返式折返式, 直进－折返式直进－折返式 2009-11-437 1. 坑线布置坑线布置 1 山坡露天矿的坑线位置山坡露天矿的坑线位置取决于地形条件和工作线推进方向取决于地形条件和工作线推进方向孤立山峰孤立山峰工作线布置于工作帮的背面山坡上工作线布置于工作帮的背面山坡上延展山坡延展山坡坑线布置于采场一侧或两侧坑线布置于采场一侧或两侧坑线形式坑线形式直进式，直进－折返式直进式，直进－折返式金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-438 1. 坑线布置坑线布置 188 至排土场矿山站至排土场至排土场矿山站至排土场破碎站破碎站 248 272 296 320 244 260 284 308 －孤立山峰的坑线布置－孤立山峰的坑线布置金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-439 1. 坑线布置坑线布置 1 凹陷露天矿的坑线位置凹陷露天矿的坑线位置取决于采场大小、形状、工作线推进方向和规模取决于采场大小、形状、工作线推进方向和规模坑线位置坑线位置通常布置于底帮或顶帮上通常布置于底帮或顶帮上坑线形式坑线形式折返式折返式上部螺旋式减少折返次数上部螺旋式减少折返次数金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-440 1. 坑线布置坑线布置金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓－凹陷露天矿顶帮固定直进－折返式开拓－凹陷露天矿顶帮固定直进－折返式开拓 2009-11-441 2. 线路数目与折返站线路数目与折返站折返站数目折返站数目根据矿山年运输量，开拓沟道可铺设单线或双线根据矿山年运输量，开拓沟道可铺设单线或双线 ≥≥700104t矿山采用双干线开拓矿山采用双干线开拓重车线重车线空车线空车线＜＜700104t矿山采用单干线开拓矿山采用单干线开拓折返站位置折返站位置设置于出入沟－开采水平连接处，设置于出入沟－开采水平连接处，便于列车换向和会让便于列车换向和会让金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-442 2. 线路数目与折返站线路数目与折返站折返站形式折返站形式 1 单干线开拓的折返站单干线开拓的折返站尽头式运输尽头式运输环形式运输环形式运输金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-443 2. 线路数目与折返站线路数目与折返站折返站形式折返站形式 1 双干线开拓的折返站双干线开拓的折返站燕尾式燕尾式套袖式套袖式金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-444 3. 矿山工程发展程序矿山工程发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓－铁路固定坑线开拓－铁路固定坑线开拓 2009-11-445 3. 矿山工程发展程序矿山工程发展程序金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓－铁路移动坑线开拓－铁路移动坑线开拓 2009-11-446 3. 矿山工程发展程序－铁路移动坑线开拓矿山工程发展程序－铁路移动坑线开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-447 4. 铁路开拓的评价铁路开拓的评价优点优点运输能力大，运输费用低运输能力大，运输费用低[1/41/3汽运汽运]；；运输设备坚固耐用；运输设备坚固耐用；受气候条件影响较小，运输工作可靠；受气候条件影响较小，运输工作可靠；缺点缺点开拓坑线展线长度大，增加采场附加剥岩量；开拓坑线展线长度大，增加采场附加剥岩量；爬坡能力能力小；爬坡能力能力小；基建工程量大，基建时间长；基建工程量大，基建时间长；开拓系统和工作组织管理复杂；开拓系统和工作组织管理复杂；采掘工作面上空车供应率和铲装效率较低，线路敷设工采掘工作面上空车供应率和铲装效率较低，线路敷设工作量大，爆堆需经常要打堆清理作量大，爆堆需经常要打堆清理列车随开采深度增大运行周期增长列车随开采深度增大运行周期增长折返次数多，合理折返次数多，合理开采深度为开采深度为120150m 金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-448 第四节胶带运输开拓第四节胶带运输开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓特点特点利用胶带运输系统建立矿岩运输通道利用胶带运输系统建立矿岩运输通道应用情况应用情况国外在煤炭、冶金、建材露天矿山广泛应用；国外在煤炭、冶金、建材露天矿山广泛应用；我国近几年才开始应用我国近几年才开始应用优点优点 ① 生产能力大；② 爬坡能力强；① 生产能力大；② 爬坡能力强； ③ 运输距离短；④ 运输成本低③ 运输距离短；④ 运输成本低缺点缺点 ① 基建投资大；② 胶带寿命短；① 基建投资大；② 胶带寿命短； ③ 生产系统受气候影响大；③ 生产系统受气候影响大； ④ 系统自适应调节能力差④ 系统自适应调节能力差 2009-11-449 第四节胶带运输开拓第四节胶带运输开拓胶带运输开拓分类胶带运输开拓分类按生产工艺环节是否连续分为两类按生产工艺环节是否连续分为两类胶带运输开拓胶带运输开拓连续开采工艺开拓连续开采工艺开拓半连续开采工艺开拓半连续开采工艺开拓公路公路铁路铁路－固定破碎－胶带运输开拓－固定破碎－胶带运输开拓移动式破碎机－胶带运输开拓移动式破碎机－胶带运输开拓矿岩矿岩间断－连续工艺间断－连续工艺挖掘机挖掘机胶带运输机胶带运输机排土场排土场矿仓矿仓排土机排土机排土排土金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-450 第四节胶带运输开拓第四节胶带运输开拓汽车－半固定破碎机－胶带运输破碎站移设步距计算汽车－半固定破碎机－胶带运输破碎站移设步距计算 SCC C H γ γ 21 − − βαβαsin1000 , sin1000 2 2 1 1 A C KA C 金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-451 第四节胶带运输开拓第四节胶带运输开拓大孤山铁矿深部开拓系统大孤山铁矿深部开拓系统金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-452 第五节平硐溜井开拓第五节平硐溜井开拓特点特点借助开凿的平硐和溜井借助开凿的平硐和溜井溜槽溜槽，建立露天矿山工作台阶与地表的运输联系。，建立露天矿山工作台阶与地表的运输联系。关键关键合理确定溜井位置和结构要素合理确定溜井位置和结构要素变形变形溜井－斜井开拓溜井－斜井开拓限凹陷露天矿，很少用限凹陷露天矿，很少用工艺工艺矿岩矿岩汽车前装机铁路列车汽车前装机铁路列车板式给料机板式给料机放矿闸门放矿闸门自重自重运输设备运输设备卸载平台卸载平台溜井溜井自重自重平硐平硐矿场矿场排土场排土场金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-453 第五节平硐溜井开拓第五节平硐溜井开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-454 第五节平硐溜井开拓第五节平硐溜井开拓基本形式基本形式明溜槽明溜槽－溜井－放矿硐室－溜井－放矿硐室破碎破碎－平硐系统－平硐系统平硐溜井位置平硐溜井位置考虑因素有① 地形 ② 矿床埋藏条件 ③ 采矿工艺要素 ④ 运输方式 ⑤ 工作线布置及同时开采台阶和溜井数目考虑因素有① 地形 ② 矿床埋藏条件 ③ 采矿工艺要素 ④ 运输方式 ⑤ 工作线布置及同时开采台阶和溜井数目位置选择要求位置选择要求 ① 溜井与工作面间平均运距最短； ② 溜井和平硐的掘进工程量小； ③ 溜井穿过围岩稳固，避开含水泥岩层； ④ 平硐尽量短，不受爆破作业影响； ⑤ 平硐口应设在最高洪水位以上 ① 溜井与工作面间平均运距最短； ② 溜井和平硐的掘进工程量小； ③ 溜井穿过围岩稳固，避开含水泥岩层； ④ 平硐尽量短，不受爆破作业影响； ⑤ 平硐口应设在最高洪水位以上金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-455 第五节平硐溜井开拓第五节平硐溜井开拓溜井降段溜井降段当溜井布置在采场内部时，随着开采水平的下降，溜井口也要降到相应水平，即溜井降段，一般每次降低一个台阶高度。当溜井布置在采场内部时，随着开采水平的下降，溜井口也要降到相应水平，即溜井降段，一般每次降低一个台阶高度。降段方法降段方法分步降段，贮矿浅孔爆破降段分步降段，贮矿浅孔爆破降段平硐溜井开拓的三大灾害平硐溜井开拓的三大灾害溜井堵塞－粉矿多或含泥多的矿石跑矿－处理堵塞时容易发生跑矿磨损－在矿石冲击下井壁的变形、破坏溜井堵塞－粉矿多或含泥多的矿石跑矿－处理堵塞时容易发生跑矿磨损－在矿石冲击下井壁的变形、破坏金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-456 第五节平硐溜井开拓第五节平硐溜井开拓溜井降段方法溜井降段方法溜井降段炮孔布置图溜井降段炮孔布置图溜井分步半壁降段溜井分步半壁降段金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-457 溜井溜槽结构溜井溜槽结构第五节平硐溜井开拓第五节平硐溜井开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-458 第五节平硐溜井开拓第五节平硐溜井开拓溜井形状与大小溜井形状与大小通常设计为圆形尺寸为矿石最大块度的通常设计为圆形尺寸为矿石最大块度的58倍倍对平硐溜井开拓的评价对平硐溜井开拓的评价 ①投资省，运输设备少； ② 运营费用低，生产能力大； ③ 放矿粉尘影响作业人员健康； ④ 溜井容易堵塞 ①投资省，运输设备少； ② 运营费用低，生产能力大； ③ 放矿粉尘影响作业人员健康； ④ 溜井容易堵塞适用条件适用条件 ① 地形复杂，高差大① 地形复杂，高差大100m坡度陡的高山型矿山； ② 具有开槽、溜井和平硐的地形条件； ③ 矿石和废石无粘性，不含泥，块度无要求坡度陡的高山型矿山； ② 具有开槽、溜井和平硐的地形条件； ③ 矿石和废石无粘性，不含泥，块度无要求金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-459 第六节公路－铁路联合开拓第六节公路－铁路联合开拓基本形式基本形式 ① 地表用铁路运输开拓，采场内用公路运输开拓，转载站设在境界外； ② 采场内某标高以上用铁路开拓，此标高以下用公路开拓，转载站设在采场内； ③ 山坡露天部分用公路开拓，将矿岩转载下部再用铁路开拓。 ① 地表用铁路运输开拓，采场内用公路运输开拓，转载站设在境界外； ② 采场内某标高以上用铁路开拓，此标高以下用公路开拓，转载站设在采场内； ③ 山坡露天部分用公路开拓，将矿岩转载下部再用铁路开拓。金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-460 第六节公路－铁路联合开拓第六节公路－铁路联合开拓金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-461 第七节开拓方法选择第七节开拓方法选择金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 1. 选择开拓系统的原则选择开拓系统的原则 ① 确保矿山生产的可靠性和合理性；① 确保矿山生产的可靠性和合理性； ② 减少基建工程量和投资② 减少基建工程量和投资,施工方便施工方便,做到早做到早/投达产；投达产； ③ 矿石损失贫化小；③ 矿石损失贫化小； ④ 少占土地，充分利用地下矿产资源；④ 少占土地，充分利用地下矿产资源； ⑤ 生产工艺简单可靠，设备选择因地制宜；⑤ 生产工艺简单可靠，设备选择因地制宜； ⑥ 生产成本低；⑥ 生产成本低； ⑦ 符合矿山建设的有关政策和法规，结合国情。⑦ 符合矿山建设的有关政策和法规，结合国情。 2009-11-462 2. 开拓系统的主要影响因素开拓系统的主要影响因素 ① 矿区自然条件地形① 矿区自然条件地形,气候气候,产状产状,水文水文,经济 ② 露天矿生产能力决定开拓类型和设备选型能力大准轨、大型胶带、大型汽车运输能力小窄轨、一般汽车运输 ③ 基建工程量和期限对倾经济 ② 露天矿生产能力决定开拓类型和设备选型能力大准轨、大型胶带、大型汽车运输能力小窄轨、一般汽车运输 ③ 基建工程量和期限对倾/急倾块体－移动坑线 ④ 资金和设备供应条件； ⑤ 矿床勘探程度及矿石储量的发展远景－不够则采用移动坑线影响选择开拓系统的因素很多，设计时要主要矛盾，对提出的开拓方案进行技术经济比较，全面分析，最后确定最佳方案急倾块体－移动坑线 ④ 资金和设备供应条件； ⑤ 矿床勘探程度及矿石储量的发展远景－不够则采用移动坑线影响选择开拓系统的因素很多，设计时要主要矛盾，对提出的开拓方案进行技术经济比较，全面分析，最后确定最佳方案金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 2009-11-463 第七节开拓方法选择第七节开拓方法选择金属矿床露天开采金属矿床露天开采第第2章矿床开拓章矿床开拓 3. 开拓系统选择步骤开拓系统选择步骤 ① 拟定若干个技术可行开拓方案；① 拟定若干个技术可行开拓方案； ② 对初拟方案进行筛选，删除明显不合理方案；② 对初拟方案进行筛选，删除明显不合理方案； ③ 对保留方案进行详细系统设计，计算技经指标，③ 对保留方案进行详细系统设计，计算技经指标，明确定性因素的影响；明确定性因素的影响； ④ 方案技术经济比较，综合分析，确定最适宜方案；④ 方案技术经济比较，综合分析，确定最适宜方案；选择开拓方案的指导思想选择开拓方案的指导思想系统分析方法系统分析方法遵循分析－综合－分析的系统思想遵循分析－综合－分析的系统思想，，定性分析－定量分析相结合定性分析－定量分析相结合 2009-11-464 第七节开拓方法选择第七节开拓方法选择 4. 开拓方案的技术经济比较开拓方案的技术经济比较指标指标 ①① 基建投资基建投资； ② 基建工程量和基建时间； ③ 投产和达产时间； ④ ； ② 基建工程量和基建时间； ③ 投产和达产时间； ④ 年经营费用年经营费用； ⑤ 矿石损失与贫化； ⑥ 生产能力的保证程度； ⑦ 生产安全及可靠性； ⑧ 生产工艺匹配程度比较方法静态； ⑤ 矿石损失与贫化； ⑥ 生产能力的保证程度； ⑦ 生产安全及可靠性； ⑧ 生产工艺匹配程度比较方法静态/动态比较法－参考矿山企业设计与管理相关课程动态比较法－参考矿山企业设计与管理相关课程金属矿床露天开采金属矿床